做了那么久实验，你理清采样锥的选择和维护诀窍了吗？

安捷伦视界

2021.6.22

作者安捷伦

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锥在哪儿？有何作用？

ICP-MS 接口中包含一对锥形金属板之间的一个渐缩真空段，该真空段称为接口锥（图 1）。接口锥采集大气压氩等离子体中产生的离子，并传输至提取透镜，然后提取透镜将带正电荷的离子传输到低真空质谱仪中。第一接口锥和第二接口锥分别称为采样锥和截取锥。

安捷伦将接口锥与提取透镜整体设计，以提高离子传输效率并改善基质耐受性。接口锥孔口和尖端几何形状的尺寸经过优化，并受到严格控制。安捷伦标准镍或可选的铂尖接口锥均使用高纯度材料，以便最大程度降低背景信号，并确保在强酸性高温等离子体条件下运行时的适用性和稳定性。^[1]

图 1.锥的结构

如何选择锥？

1. G3280-67040 镍/铜采样锥

标配的镍采样锥，适合于大多数常规应用，提供最经济的操作。比如饮用水中金属元素测试，可以使用镍采样锥，提供良好的测试结果。^[2]

2. G3280-67061镍/ 镀镍采样锥

海水是一种极具挑战性的基质^[3、4]。海水含有大约 3% 的总溶解固体（主要是 NaCl），这些盐类会堆积在雾化器尖端、炬管注入管以及接口锥上，引起信号不稳定和灵敏度逐渐损失。HMI 系统使用“气溶胶稀释”降低了 ICP-MS上的基质载量，使海水等高基质样品可直接进样。同时样品中的高盐成分还会影响铜基座的寿命，因此测试该类样品时，带有镀镍铜基座的镍采样锥，寿命更令人满意。

3. G3280-67036 铂/铜采样锥

能源样品如润滑油^[5]以及半导体制造中会使用许多有机溶剂和产品^[6]，包括 IPA（异丙醇）、甲醇、NMP（N-甲基吡咯烷酮）。在分析这种有机类样品时，样品气溶胶中的高浓度碳会导致碳（烟灰）沉积在采样锥上，从而导致不稳定和信号漂移。为防止碳沉积，可将氧气添加到载气中以氧化等离子体中的碳。将氧气添加到等离子体中时，等离子体环境的反应活性显著提高，在此环境中镍锥锥扣会快速劣化。因此需使用铂采样锥。

另外，如果测试高含量 HF 样品时，HF也会严重腐蚀镍锥口，因此在分析此类样品中，也需要使用铂采样锥。

4. G3280-67056 铂18 mm /铜采样锥

硫酸 (H₂SO₄) 被用于半导体清洗过程。测试硫酸时，必须将标准铂尖接口锥替换为带有更大铂尖的接口锥 — 铂 18 mm / 铜采样锥。H₂SO₄ 气溶胶会在采样锥的尖锥周围形成凝胶状沉积物，可能腐蚀采样锥的铂尖锥和铜基座之间的连接点。使用具有较大直径的铂内插管的采样锥可避免此类腐蚀。

磷酸 (H₃PO₄) 比 H₂SO₄ 的粘度高 2.4 倍，因此在分析 H₃PO₄ 时，也需要采用具有较大铂尖的采样锥，以免锥尖部周围受到腐蚀。^[7]

5. G3280-67142 铂/镀镍采样锥

对于含有 HF 的高基体样品，铂锥上的铜基仍然面临腐蚀问题。铂-镀镍采样锥，其底座为镀镍铜基座，有更强的耐腐蚀性。